專利名稱：一種全玻璃真空太陽能集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種全玻璃真空太陽能集熱管，用于太陽能熱水器和太陽能取暖。
背景技術(shù)：
太陽集熱管，包括全玻璃真空太陽集熱管和玻璃-金屬真空太陽集熱管。我們這里講的真空管，指的是全玻璃真空太陽集熱管。目前，真空管主要用于太陽能熱水器和太陽能取暖。 太陽吸收比與半球發(fā)射比是全玻璃真空太陽能集熱管(以下簡稱真空集熱管)對太陽選擇性吸收涂層的技術(shù)要求。 新國標(biāo)規(guī)定吸收涂層的太陽吸收比α >0。86(AMI。5)，與舊國標(biāo)相同。半球發(fā)射比eh彡O。080 (80 °C ±5°C )，比舊國標(biāo)(O。09)降低了 O。01 ;對于真空集熱管來說，既要有較高的太陽吸收比，還要有很低的發(fā)射比，集熱管的熱效率才會得以提高。因此，這是兩個極為重要的參數(shù)?，F(xiàn)在各個太陽能熱水器生產(chǎn)廠家，也在想盡各種方法來提高吸收比和降低發(fā)射比。真空集熱管的金屬反射層的作用是將管內(nèi)的熱水的熱輻射反射回管內(nèi)，避免能量的更多損失。真空集熱管的吸收層除了能吸收光輻射外，同時也不斷對外發(fā)出熱輻射，這種向外的輻射在有光照時也會輻射，而且其吸收的能力越強，對外輻射的能力也就越強。在工作的過程中，白天有光照的時候，真空集熱管的吸收層吸收光輻射，從而積聚能量，加熱真空集熱管中的水，并儲存到水箱中，與此同時真空集熱管也對外不斷輻射能量；沒有光照的時候，被加熱的真空集熱管仍然不間斷的對外輻射能量，真空集熱管的水溫不斷的降低。而目前的改進技術(shù)，基本都是在以下方面1、提高吸收層涂層的吸收能力。2、利用管外區(qū)域的熱量。3、提高真空度。然而，I、提高吸收層涂層的吸收能力當(dāng)然可以提高光照時的能量運用和轉(zhuǎn)換，但是，無光照時的損失也更大。2、利用管外區(qū)域的熱量必然要增加設(shè)備，提高整個裝置的復(fù)雜性和不穩(wěn)定性，而且效果和缺點往往不對等。3、當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品制造的成本來看，提高真空度的空間已經(jīng)不大。例如，公開號為1712860A的中國專利申請，公開了一種置有反射聚光鏡面的雙通變徑玻璃太陽真空集熱管，為兩端連通的雙層玻璃管，包括環(huán)柱形真空玻璃管殼、排氣管封嘴、換能膜板、反射聚光鏡面、消氣劑金屬彈卡等構(gòu)成。其外表面采光部位為換能膜板的內(nèi)玻璃管的兩端頭與過渡密封玻璃管的端頭連接，過渡密封玻璃管的另一端頭與玻璃脹縮形變吸收面內(nèi)邊沿連接，玻璃脹縮形變吸收面的外邊沿與外玻璃管連接，構(gòu)成兩端連通的雙層玻璃管。外玻璃管上設(shè)有反射聚光鏡面，將光線反射于外表面采光部位為換能膜板的內(nèi)玻璃管上，內(nèi)玻璃管通過消氣劑金屬彈卡包裹在內(nèi)玻璃管外壁上，外管壁上玻璃焊接有排氣尾管，對玻璃環(huán)柱形夾層抽真空后，將排氣尾管燒熔封閉，制成置有反射聚光鏡面的雙通變徑玻璃太陽真空集熱管。但是，該專利申請的方案，生產(chǎn)上難以實現(xiàn)，即便實現(xiàn)，其成本也過高，就其所帶來的好處而言，缺點更加突出和明顯。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、發(fā)射比得到很大降低、金屬反射層為銀白色金屬鏡面層并全覆蓋內(nèi)玻璃管外或其他顏色金屬發(fā)射層外再覆蓋一層銀白色金屬鏡面層并全覆蓋內(nèi)玻璃管外、吸收層只覆蓋真空集熱管實際光照區(qū)域或根據(jù)需要所設(shè)的區(qū)域的全玻璃真空太陽能集熱管。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該全玻璃真空太陽能集熱管，包括外管、內(nèi)管和夾卡，所述外管與內(nèi)管之間為真空空間，所述外管與內(nèi)管在末端燒結(jié)并通過夾卡固定，其結(jié)構(gòu)特點是所述的內(nèi)管的外層涂有金屬反射層，所述金屬反射層的外面涂有吸收層，所述吸收層涂覆的面積限于全玻璃真空太陽能集熱管在工作狀態(tài)下的陽光照射的區(qū)域。 本實用新型，克服了以往技術(shù)改進的偏見，以為技術(shù)改進只能圍繞提高吸收效率，沒有充分考慮高效率的吸收層，也會發(fā)射更多的能量。而本實用新型，通過實驗發(fā)現(xiàn)，犧牲一部分光照很少區(qū)域的吸收層，從而避免了，白天水會燒的開鍋，晚上或陰天較快就變涼的現(xiàn)象。而且節(jié)約了材料，大大降低了發(fā)射比。作為優(yōu)選，本實用新型所述的吸收層涂覆的面積整個內(nèi)管外表面總面積的50%至75%。作為優(yōu)選，本實用新型所述吸收層涂覆的面積限于特殊光照場合下照射的區(qū)域。在一些特殊的場合，需要陽光照射的范圍比較小，或者，角度比較大，吸收層涂覆的面積只需要滿足這些需要即可達到收集能量的目的。作為優(yōu)選，本實用新型所述的金屬反射層采用向外熱輻射少的反射層材料。作為優(yōu)選，本實用新型所述的金屬反射層采用銀白色材料。進一步減少了向外的熱輻射，降低了熱損失。作為優(yōu)選，本實用新型所述金屬反射層采用金屬鋁或其化合物。該材料的應(yīng)用，損失低,且成本便宜。作為優(yōu)選，本實用新型所述金屬反射層和吸收層之間設(shè)置有第二反射層，所述第二反射層采用向外輻射少的反射層材料。作為優(yōu)選，本實用新型所述第二反射層采用銀白色材料。作為優(yōu)選，本實用新型所述的夾卡設(shè)置有消氣劑，所述的外管與內(nèi)管采用的材料是硼硅玻璃3.3。作為優(yōu)選，本實用新型所述的外管與內(nèi)管在末端設(shè)置有50 mm的吸氣膜。本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果本實用新型吸收與發(fā)射比高，能量利用合理，損失小。避免了，白天水會燒的開鍋，晚上或陰天較快就變涼的現(xiàn)象。而且節(jié)約了材料。在反射層和吸收層之間增加的第二反射層，能夠有效的將反射層的向外熱輻射降低，從而進一步降低了熱損失。輻射率低的銀白色材料的使用，也是為了達到這個效果。而鋁材料，正是最佳的材料之一。本實用新型幾種手段的綜合應(yīng)用，進一步達成了實用新型目的，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

[0022]圖I為陽光照射情況的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型無第二反射層的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型的末端結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型的末端背面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實用新型設(shè)置了第二反射層的截面結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號說明外管I、內(nèi)管2、真空空間3、金屬反射層4、吸收層5、吸氣膜6、第二反射層7。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型 的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。實施例I :如圖I至5所示，本實施例的主體結(jié)構(gòu)是外管I和內(nèi)管2，外管I和內(nèi)管2采用硼硅玻璃3. 3制成，內(nèi)管2設(shè)置在外管I中并用夾卡固定，夾卡上設(shè)置有消氣劑，外管I與內(nèi)管2在末端處燒結(jié)，另外一端封閉成半圓狀，外管I與內(nèi)管2之間形成高真空度的真空狀態(tài)。外管I的末端內(nèi)層設(shè)置有50 mm的吸氣膜。在內(nèi)管2的外層噴涂設(shè)置有銀白色的金屬反射層4，金屬反射層4的材質(zhì)為金屬鋁或低反射率的其他淺色金屬。金屬反射層4的外側(cè)涂覆有吸收層5，吸收層5并不是全部涂覆，只是涂覆在陽光照射的部分，即整個上部及中部的部分區(qū)域，占到整個內(nèi)管2外層面積的66. 7%。吸收層5的材料采用現(xiàn)有技術(shù)的吸收層材料。為了提高金屬反射層4的反射效果，可以采用其他涂層，如現(xiàn)有的三高管和紫金管中采用的反射涂層。由于這類高反射效率的反射層的向外輻射也同樣比較高，可以在金屬反射層4與吸收層5之間再增加一層第二反射層7，第二反射層7為低反射率的銀白色涂層，目的就是減少金屬反射層4的熱輻射?？梢愿鶕?jù)季節(jié)及地理位置的日照情況，將吸收層5的涂覆面積控制在內(nèi)管外表面面積的50%至75%。也可以根據(jù)一些特殊使用場合的要求，增加和減少涂覆面積。實施例2 本實施例的結(jié)構(gòu)基本與實施例I相同，其區(qū)別在于，集熱管采用東西向排列，便于接收陽光光照，其吸收層5的涂覆面積占到整個內(nèi)管2外層總面積的50%，本實施例只要應(yīng)用在冬季陽光取暖，能夠有效的利用光照，減少能量輻射損失，同時，在日照強烈的情況下，不至于過熱。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本實用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護范圍內(nèi)。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.ー種全玻璃真空太陽能集熱管，包括外管、內(nèi)管和夾卡，所述外管與內(nèi)管之間設(shè)有真空空間，所述外管與內(nèi)管在末端燒結(jié)并通過夾卡固定，其特征是所述的內(nèi)管的外層涂有金屬反射層，所述金屬反射層的外面涂有吸收層，所述吸收層涂覆的面積限于全玻璃真空太陽能集熱管在工作狀態(tài)下的陽光照射的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全玻璃真空太陽能集熱管，其特征是所述的吸收層涂覆的面積整個內(nèi)管外表面總面積的50%至75%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全玻璃真空太陽能集熱管，其特征是所述吸收層涂覆的面積限于特殊光照場合下照射的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全玻璃真空太陽能集熱管，其特征是所述的金屬反射層采用向外熱輻射少的反射層材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全玻璃真空太陽能集熱管，其特征是所述的金屬反射層采用銀白色材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全玻璃真空太陽能集熱管，其特征是所述的所述金屬反射層采用采用金屬鋁或其化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6所述的任意ー種全玻璃真空太陽能集熱管，其特征是所述的金屬反射層和吸收層之間設(shè)置有第二反射層，所述第二反射層采用向外輻射少的反射層材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全玻璃真空太陽能集熱管，其特征是所述的第二反射層采用銀白色材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全玻璃真空太陽能集熱管，其特征是所述的夾卡設(shè)置有消氣劑，所述的外管與內(nèi)管采用的材料是硼硅玻璃3. 3。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全玻璃真空太陽能集熱管，其特征是所述的外管與內(nèi)管在末端設(shè)置有50 mm的吸氣膜。
專利摘要本實用新型涉及一種全玻璃真空太陽能集熱管，用于太陽能熱水器和太陽能取暖。該全玻璃真空太陽能集熱管，包括外管、內(nèi)管和夾卡，所述外管與內(nèi)管之間為真空空間，所述外管與內(nèi)管在末端燒結(jié)并通過夾卡固定，內(nèi)管的外層涂有金屬反射層，所述金屬反射層的外面涂有吸收層，所述吸收層涂覆的面積限于全玻璃真空太陽能集熱管在工作狀態(tài)下的陽光照射的區(qū)域。本實用新型具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、發(fā)射比得到很大降低、成本低的優(yōu)點。
文檔編號F24J2/46GK202581879SQ20122009034
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者許虎良 申請人:許虎良